结构力学上机报告.docx
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结构力学上机报告
中南大学结构力学
矩阵位移法上机实验报告
指导老师：
班级：
学号:
姓名：
2016年12月9日
目录
一、钢架的受力分析
1、题目………………………………………2
2、结构计算编号示意………………………3
3、输入文件…………………………………3
4、输出文件…………………………………5
5、结构受力分析图…………………………9
二、桁架的受力分析
1、题目………………………………………12
2、结构计算编号示意图……………………12
3、输入文件…………………………………13
4、输出文件…………………………………14
5、结构受力分析图…………………………17
一、实践目的
学会使用矩阵位移法,掌握PF程序的使用并用来计算给定的平面刚架、桁架和连续粱的内力。
二、实践要求
（1）用PF程序计算给定的平面钢架、桁架和连续粱的内力；
（2）绘制给出上述结构的内力图。
三、实践步骤
（1）编号：
对杆件和结点编号，选定局部坐标系和整体坐标系。
（2）建立输入文件：
根据题目已给数据，建立格式为.txt的输入数据文件。
（3）运行计算：
运行程序，得到输出文件。
（4）绘图：
手绘内力图
四、上机过程
（一）第1题
作图示刚架的
、
、
图，已知各杆截面均为矩形，柱截面宽0.4m，高0.6m，大跨梁截面宽0.3m，高0.4m，各杆E=34GPa。
（1）编号
（2）输入文件
*******************************************************
**
*1compositebeam2016.12.9*
**
*******************************************************
3.4e72116126
51.247.2e-3
95.247.2e-3
139.247.2e-3
56.121.6e-3
910.121.6e-3
1314.121.6e-3
62.247.2e-3
73.247.2e-3
1410.247.2e-3
67.121.6e-3
1011.121.6e-3
1415.121.6e-3
73.247.2e-3
117.247.2e-3
1511.247.2e-3
78.121.6e-3
1112.121.6e-3
1516.121.6e-3
84.247.2e-3
128.247.2e-3
1612.247.2e-3
00
80
160
240
06
86
166
246
012
812
1612
2412
018
818
1618
2418
110
120
130
210
220
230
310
320
330
410
420
430
1
1400-15
5
122-504
74-158
33206
23206
13206
（3）输出文件
*******************************************************
**
*1compositebeam2016.12.9*
**
*******************************************************
TheInputData
TheGeneralInformation
ENMNJNSNLC
3.400E+072116126
TheInformationofMembers
memberstartendAI
1512.400000E-017.200000E-03
2952.400000E-017.200000E-03
31392.400000E-017.200000E-03
4561.200000E-011.600000E-03
59101.200000E-011.600000E-03
613141.200000E-011.600000E-03
7622.400000E-017.200000E-03
8732.400000E-017.200000E-03
914102.400000E-017.200000E-03
10671.200000E-011.600000E-03
1110111.200000E-011.600000E-03
1214151.200000E-011.600000E-03
13732.400000E-017.200000E-03
141172.400000E-017.200000E-03
1515112.400000E-017.200000E-03
16781.200000E-011.600000E-03
1711121.200000E-011.600000E-03
1815161.200000E-011.600000E-03
19842.400000E-017.200000E-03
201282.400000E-017.200000E-03
2116122.400000E-017.200000E-03
TheJointCoordinates
jointXY
1.000000.000000
28.000000.000000
316.000000.000000
424.000000.000000
5.0000006.000000
68.0000006.000000
716.0000006.000000
824.0000006.000000
9.00000012.000000
108.00000012.000000
1116.00000012.000000
1224.00000012.000000
13.00000018.000000
148.00000018.000000
1516.00000018.000000
1624.00000018.000000
TheInformationofSupports
ISVS
11.000000
12.000000
13.000000
21.000000
22.000000
23.000000
31.000000
32.000000
33.000000
41.000000
42.000000
43.000000
（NA=501）
（NW=1574）
LoadingCase1
TheLoadingsatJoints
NLJ=1
ILJPXPYPM
14.0000.0000-15.00000
TheLoadingsatMembers
NLM=5
ILMITLPVDST
122-50.00004.000000
74-15.00008.000000
3320.00006.000000
2320.00006.000000
1320.00006.000000
TheResultsofCalculation
TheJointDisplacements
jointuvphi
14.673960E-215.338351E-21-2.858624E-20
21.002059E-20-4.126919E-21-3.895304E-20
31.079115E-20-2.666206E-21-5.928757E-20
44.514300E-21-7.545226E-21-2.791309E-20
51.414582E-023.925258E-05-3.569695E-03
61.390578E-02-3.034499E-05-2.179235E-03
71.386223E-02-9.802226E-06-3.298298E-03
81.388565E-02-5.547960E-05-3.522105E-03
93.802629E-025.701192E-05-3.185613E-03
103.788753E-02-5.507113E-03-1.205454E-03
113.767680E-02-3.438036E-05-2.832206E-03
123.755658E-02-8.542552E-05-2.968974E-03
135.064525E-026.352113E-05-1.022546E-03
145.052745E-02-5.516135E-03-2.108157E-03
155.048163E-02-6.039315E-05-7.598495E-04
165.048991E-02-9.366486E-05-1.445627E-03
TheTerminalForces
memberN（st）Q（st）M（st）N（en）Q（en）M（en）
1-53.384-13.260-65.42553.384-106.740345.862
2-24.153-10.842103.14424.153-109.158191.803
3-8.853-60.07528.0288.853-59.925-28.478
4122.418-29.231-126.378-122.41829.231-107.468
570.767-15.300-74.666-70.76715.300-47.736
660.075-8.853-28.028-60.0758.853-42.792
71.269100.206211.705-121.269-100.206389.530
813.33153.95627.297-13.331-53.956296.438
912.27036.70873.292-12.270-36.708146.953
1022.212-27.962-104.237-22.21227.962-119.456
11107.475-27.570-99.217-107.47527.570-121.341
1223.3683.417-45.500-23.36846.583-127.163
1313.33153.95627.297-13.331-53.956296.438
1433.42673.754240.277-33.426-73.754202.244
1535.37727.590167.322-35.377-27.590-1.782
16-11.946-34.726-137.38111.94634.726-140.425
1761.311-29.521-117.154-61.31129.521-119.014
18-4.222-11.206-40.1594.22211.206-49.485
1975.45245.143-8.273-75.452-45.143279.131
2040.72657.089193.834-40.726-57.089148.698
2111.206-4.22249.485-11.2064.222-74.820
（NA=501）
（NW=1594）
（4）CAD绘图
作Fn图
②Fs图（单位KN）
③M图（单位KN.m）
（二）第2题计算图示桁架各杆的轴力。
已知A=200mm2，E=210GPa。
5分
（1）编号
（2）输入文件
*******************************************************
**
*1compositebeam2016.12.06*
**
*******************************************************
210e616831
122e-41e-40
232e-41e-40
342e-41e-40
482e-41e-40
562e-41e-40
672e-41e-40
782e-41e-40
152e-41e-40
162e-41e-40
522e-41e-40
262e-41e-40
272e-41e-40
632e-41e-40
372e-41e-40
382e-41e-40
742e-41e-40
00
40
80
120
03
43
83
123
110
120
420
3
54000
60-1000
70-800
0
（3）输出文件
*******************************************************
**
*1compositebeam2016.12.06*
**
*******************************************************
TheInputData
TheGeneralInformation
ENMNJNSNLC
2.100E+0816831
TheInformationofMembers
memberstartendAI
1122.000000E-049.999946E-41
2232.000000E-049.999946E-41
3342.000000E-049.999946E-41
4482.000000E-049.999946E-41
5562.000000E-049.999946E-41
6672.000000E-049.999946E-41
7782.000000E-049.999946E-41
8152.000000E-049.999946E-41
9162.000000E-049.999946E-41
10522.000000E-049.999946E-41
11262.000000E-049.999946E-41
12272.000000E-049.999946E-41
13632.000000E-049.999946E-41
14372.000000E-049.999946E-41
15382.000000E-049.999946E-41
16742.000000E-049.999946E-41
TheJointCoordinates
jointXY
1.000000.000000
24.000000.000000
38.000000.000000
412.000000.000000
5.0000003.000000
64.0000003.000000
78.0000003.000000
812.0000003.000000
TheInformationofSupports
ISVS
11.000000
12.000000
42.000000
（NA=246）
（NW=878）
LoadingCase1
TheLoadingsatJoints
NLJ=3
ILJPXPYPM
540.0000.0000.00000
6.0000-100.0000.00000
7.0000-80.0000.00000
TheLoadingsatMembers
NLM=0
TheResultsofCalculation
TheJointDisplacements
jointuvphi
14.000000E-21-8.333333E-21-1.196434E-02
29.788673E-03-4.398843E-02-5.488127E-03
32.375193E-02-4.200082E-025.747503E-03
43.055118E-02-9.666667E-211.031150E-02
53.184820E-02-2.589110E-03-1.149899E-02
62.343582E-02-4.681845E-02-5.483439E-03
71.073240E-02-4.413143E-025.753514E-03
85.256525E-03-3.080181E-039.684042E-03
TheTerminalForces
memberN（st）Q（st）M（st）N（en）Q（en）M（en）
1-102.781.000.000102.781.000.000
2-146.614.000.000146.614.000.000
3-71.392.000.00071.392.000.000
443.123.000.000-43.123.000.000
588.330.000.000-88.330.000.000
6133.386.000.000-133.386.000.000
757.497.000.000-57.497.000.000
836.248.000.000-36.248.000.000
978.476.000.000-78.476.000.000
10-60.413.000.00060.413.000.000
1139.620.000.000-39.620.000.000
12-5.621.000.0005.621.000.000
1322.157.000.000-22.157.000.000
1429.829.000.000-29.829.000.000
15-71.871.000.00071.871.000.000
1689.240.000.000-89.240.000.000
（NA=246）
（NW=878）
（4）CAD绘图Fn图（单位KN）
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